Question

1．在“测定小灯泡的功率和电阻”的实验中，小明同学设计的电路如图1所示，他选用的小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请用笔画线代替导线，按照电路图，将图2的实物电路连接完整（连线不得交叉）．
（2）在连接实物电路过程中，开关应处于断开（断开、闭合）状态．
（3）正确连好电路后，闭合开关前应把右图中的滑动变阻器滑片的位置调到最左边（填写“最左边”或“最右边”）．
（4）如果连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数但未超出量程，产生故障的原因可能是A．
A．小灯泡发生了短路
B．小灯泡发生了断路
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器的滑片松了、不接触
（5）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表的指针位置如图3所示，请你把下面表格中没有完成的部分完成．

实验次序	电压U/V	电流I/A	电功率/W	灯丝电阻/Ω	亮度
1	1.0	0.20	0.20	5	微亮
2	1.8	0.24	0.43	7.5	较亮
3	2.5				亮
4	3.0	0.32	0.96	9.38	很亮

（6）灯泡的额定功率是0.75W．
（7）若在实验中另一名同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表示数为电源电压6V，电流表示数为0，故障的原因可能是小灯泡发生了断路（断路、短路）．

Answer 1

分析 （1）将电压表与灯泡并联，根据灯泡的额定电压判断电压表的量程；滑动变阻器采用“一上一下”的接法；
（2）为保护电路，在电路连接过程中开关要断开；
（3）为保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器滑片要位于最大阻值处；
（4）电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明电压表被短路；
（5）根据图3确定电流表的量程和分度值，读出电流值，根据P=UI计算出电功率，利用R=$\frac{U}{I}$计算电阻；
（6）根据上面的计算得到灯泡额定功率；
（7）灯泡不发光，电流为0，则说明电路发生断路，电压表的示数等于电源电压，则与电压表并联的电路发生断路．

解答 解：
（1）已知灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选择0-3V量程；滑动变阻器已经选择了右下角的接线柱，只要选择上面任一个接线柱串联在电路即可．如下图：
（2）为保护电路，在连接实物电路过程中，开关应处于断开状态；
（3）由图知，滑动变阻器的下面接了右边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最左端；
（4）根据电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流．
A、如果小灯泡发生短路，电流表有示数，电压表示数为零，符合题意．
B、如果小灯泡发生了断路，则电路为断路，电流表示数为零，电压表测量电源电压，不符合题意．
C、如果滑动变阻器短路，电路中电流将会很大，电流表、电压表都有示数，不符合题意．
D、滑动变阻器的滑片接触不良，即电路为断路，电流表、电压表都无示数，不符合题意．故选A；
（5）由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
灯泡正常发光的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（6）灯泡额定功率为0.75W；
（7）灯泡都不发光，电流表的示数为零，则说明电路中发生断路，电压表的示数约为6V，则说明与电压表并联的灯泡断路．
故答案为：
（1）如图所示；
（2）断开；
（3）最左边；
（4）A；
（5）0.3；0.75；8.3；
（6）0.75；
（7）断路．

点评 此题是“测定小灯泡的功率”的实验，考查了电压表的连接，注意量程的选择，同时考查了滑动变阻器的使用及电路故障的分析，还考查了图象的分析及电功率、电阻的计算，难度不是很大．